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Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
Tecnico dei processi innovativi per le PMI
PRINCIPALI TECNICHE DI RIDUZIONE DEI CONSUMI E RISPARMIO ENERGETICO
Ing. Elena De Toni
MARZO 2011
Lezione n. 1
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
- Oggetto e obiettivi delle lezioni
- Aspettative/motivazioni
- management dell’energia e PMI
- Introduzione ai concetti chiave sull’energia
- panoramica sui consumi in Italia
Programma della lezione
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
Di cosa si parla…
Produzione
Risparmio
Gestione
ComunicazioneENERGIA
Obiettivi del modulo
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
Obiettivi del modulo
• fornire informazioni e preparazione di base sul tema del
risparmio energetico
• sviluppare capacità di analisi sul tema
• favorire il confronto e la discussione
• analizzare punti di forza e di debolezza delle soluzioni
Obiettivi del modulo
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
I PUNTI DI VISTA
RISPARMIO ENERGETICO per
- PICCOLE E MEDIE IMPRESE
- PUBBLICHE AMMINISTRAZIONI
- PRIVATI
Obiettivi del modulo
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
I TEMI PRINCIPALI
Obiettivi del modulo
RISPARMIO ENERGETICO
- EDIFICI
- CITTA’
- MOBILITA’
- STILI DI VITA
- TECNICHE DI PRODUZIONE
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11 marzo 2011
Obiettivi del modulo
RISPARMIO ENERGETICO NEGLI EDIFICI
- unità di misura e parametri in gioco- normativa di riferimento- certificazione energetica- incentivi fiscali- materiali da costruzione, ciclo di vita dei materiali, costi- i componenti dell’edificio – involucri ad alte prestazioni energetiche- coibentazione termica e acustica; tecnologie attive e passive – l’edificio passivo- impiantistica (efficienza energetica: riscaldamento, climatizzazione, illuminazione)- bioedilizia: rapporto tra sostenibilità ambientale, salubrità, benessere- la sostenibilità nelle costruzioni: edifici “low energy” e “zero carbon”esempi concreti
- un edificio ecologico a confronto con un edificio “tradizionale”: consumi e impatti
- interventi su edifici esistenti e di nuova costruzione
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Obiettivi del modulo
- riepilogo normativo (direttive nazionali e internazionali)
- libro verde per l’energia
- pianificazione territoriale ed energia
- piani urbanistici
- valutazioni ambientali (VIA, VAS, VINCA)
- piani energetici
- green new deal: incentivi e soluzioni
- tecniche di partecipazione e consultazione (definizioni, strategie, obiettivi, strumenti)
- teleriscaldamento
RISPARMIO ENERGETICO SU SCALA TERRITORIALE (CENNI)
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Obiettivi del modulo
mobilità
- riepilogo normativo
- trasporto pubblico
- car sharing
- car pooling
- mezzi elettrici
- tipologie di carburante
RISPARMIO ENERGETICO e MOBILITA’ (cenni)
stili di vita
- impronta ecologica
- educazione all’uso consapevole dell’energia
- LCA
RISPARMIO ENERGETICO E STILI DI VITA (cenni)
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Obiettivi del modulo
RISPARMIO ENERGETICO e INCENTIVI PER LE IMPRESE
Spiegazioni:
- normativa di riferimento- audit energetico e ambientale- Società operanti nei settori dei servizi energetici (ESCO-energy servicescompanies)
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Gli obiettivi del risparmio energetico
A_ Ridurre i consumi delle risorse energetiche fossili (petrolio,
carbone, metano). Da queste proviene circa l’80% del consumo
primario di energia. Il rischio è l’esaurimento di tali fonti.
B_ Ridurre l’inquinamento atmosferico.
C_ Ridurre la concentrazione di gas serra, responsabili del
surriscaldamento terrestre.
introduzione
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
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Questioni aperte per le P.M.I.:
• Riduzione dei costi energetici
• Opportunità di finanziamento (politiche comunitarie, nazionali, regionali)
• Rispetto delle specifiche riguardanti le emissioni di gas serra
• Rispetto delle direttive ambientali
• Rispetto delle direttive in materia di razionalizzazione deiconsumi energetici (ISO14001)
introduzione
Management dell’energia: perché?
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La situazione:
• incertezza sui servizi di fornitura
• assenza di un programma nazionale di gestione dei consumi energetici
• iniziative eterogenee per l’incentivazione del risparmio energetico e per l’utilizzo di fonti rinnovabili
• mancanza di una figura specifica che si occupi dei flussi energetici
introduzione
Management dell’energia: perché?
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11 marzo 2011
ENERGY MANAGER
“responsabile per la conservazione e l’uso dell’energia”
l’energy manager
professionista dell’energia
Entra in vigore in Italia con la legge 308/1982 “NORME SUL CONTENIMENTO DEI CONSUMI ENERGETICI, LO SVILUPPO DELLE FONTI RINNOVABILI DI ENERGIA E L'ESERCIZIO DI CENTRALI ELETTRICHE ALIMENTATE CON COMBUSTIBILI DIVERSI DAGLI IDROCARBURI” per le imprese con più di mille dipendenti e con consumo riferito all'anno precedente superiore a 10.000 Tonnellate Equivalenti di Petrolio (TEP).
Con la legge 10/91 “Norme per l'attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell'energia, di risparmioenergetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia” la nomina di tale figura è estesa ai settori civile, terziario e trasporti, con consumo diriferimento superiore a 1.000 TEP.
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ENERGY MANAGER - funzioni
(estratti e interpretazioni da circolare del Ministero dell'Industria, del Commercio e dell'Artigianato n° 219/F – L.10/91)
• individuazione delle azioni, degli interventi, delle procedure e di quanto altro necessario per promuovere l'uso razionale dell'energia;
• predisposizione dei bilanci energetici in funzione anche dei parametri economici e degli usi energetici finali;
• predisposizione dei dati energetici eventualmente richiesti dal Ministero dell'industria, del commercio e dell'artigianato ai Soggetti beneficiari dei contributi previsti dalla legge stessa.
Il responsabile per la conservazione e l'uso razionale dell'energia è un professionista con funzioni di supporto al decisore, in merito alla validità tecnica ed economica delle opportunità di intervento individuate.
l’energy manager
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Il professionista deve avere da un lato interiorizzato i processi di
produzione dei beni o servizi e dall'altro deve detenere una
approfondita conoscenza delle tecnologie idonee a conseguire un
uso razionale dell'energia. Quanto sopra non implica necessariamente che il responsabile faccia parte della struttura dell'Organismo che lo nomina anche se ciò è preferibile qualora esista un'idonea competenza professionale interna; nel caso di nomina di un professionista esterno è peraltro indispensabile che questo venga reso conscio dei processi tecnici ed organizzativi della produzione dei beni o servizi.
l’energy manager
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“il fattore critico nel processo di razionalizzazione nell'uso dell'energia
risiede non tanto e non solo nel valore professionale del tecnico né
nella sua capacità nell'individuazione dell'intervento bensì nella sua
capacità/possibilità di dialogare con la struttura e con l'alta direzione
aziendale sviluppando una reale "politica" di conservazione
dell'energia”
(tratto da www.energymanager.net)
l’energy manager
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E nelle P.M.I?“la figura a cui abitudinariamente si fa riferimento è colui che meglio degli altri conosce gli impianti, le metodologie di regolazione, e i loro consumi: il responsabile della manutenzione”
(fonte: Lotti, Dorini, Perotti, Manutenzione, Tecnica e Management, febbraio 2006)
Energia e PMI
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RIDUZIONE DEI CONSUMI DI ENERGIA:
- DI PRODUZIONE
- FISSI (climatizzazione dei locali, illuminazione,
servizi sanitari ecc…)
La gestione dei flussi energetici coinvolge tutte le attività di uno
stabilimento: dalla produzione, che crea valore aggiunto, al
riscaldamento dell’acqua dei servizi sanitari.
Energia e PMI
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
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Ruolo attivo nella gestione degli impianti:
1. sistema di contabilità energetica, che coinvolga i prodotti (bilancio
input/output), e gli impianti (bilancio flussi energetici);
2. Analisi degli impianti ed individuazione degli sprechi;
3. Ruolo attivo nella scelta degli investimenti:
a. Imporre vincoli di carattere energetico nelle scelte progettuali, o
all’acquisto di nuovi macchinari;
b. Caratterizzare l’analisi di investimento, attraverso LCA che considerino
tutti i cash flows energetici;
4. Sensibilizzazione-educazione;
5. Integrazione con le diverse funzioni aziendali: acquisti, produzione, qualità,
manutenzione ecc.
6. Analisi contratti di fornitura energetica.
Energia e PMI
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Non solo nelle PMI…
Campo pubblico (pubbliche amministrazioni): deve occuparsi dei problemi legati all’utilizzo dell’energia nell'Ente Locale.
Come?
• Collabora all’elaborazione della politica energetica dell'Ente;
• Verifica i vincoli tecnici, economici e normativi (ad esempio…)
• Propone provvedimenti in materia energetica
• Favorisce il confronto tra le parti in gioco
Energia e PMI
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Cos’è l’energia?
Come si misura?
Cos’è l’energia
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11 marzo 2011
ENERGIA - definizioni
Cos’è l’energia
Fisica: capacità di un sistema di compiere lavoro.
Si misura in joule.
Si presenta in forme diverse, a seconda dello stato in cui si trova il sistema o delle sue interazioni con l’ambiente, le quali si trasformano l’una nell’altra rispettando il principio per cui in un sistema isolato l’energia totale rimane costante (principio di conservazione dell’energia).
Energia legata a:•movimento (energia cinetica)
•presenza di un campo di forze conservative (energia potenziale, energia gravitazionale, energia elastica, energia elettrostatica)
•agitazione termica molecolare (energia termica o calore)
E meccanica: E cinetica + E potenziale
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11 marzo 2011
ENERGIA - definizioni
Cos’è l’energia
•Forze di legame degli atomi di una molecola (energia nucleare o atomica)
•Radiazioni elettromagnetiche (e. elettromagnetica)
•Propagazione di onde sonore (e. sonora)
•Presenza di correnti elettriche (e. elettrica)
• …
Origine:
La parola energia deriva dal tardo latino energīa, a sua volta dal greco
energheia, parola usata da Aristotele nel senso di azione efficace, (en+
ergon, particella intensiva + capacità di agire “forza in azione”).
Durante l'epoca del Rinascimento, ispirandosi alla poesia aristotelica, il
termine fu associato all'idea di forza espressiva. Nel 1619 Keplero usò il
termine nell'accezione moderna di energia fisica.
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11 marzo 2011
ENERGIA e TERMODINAMICA
Cos’è l’energia
•Energia interna: funzione di stato che esprime il valore dell’energia
contenuta in un sistema, e la cui variazione in una trasformazione
termodinamica è pari alla differenza tra la quantità di calore scambiata
con l’esterno e il lavoro fatto dal sistema verso l’esterno (primo principio
della termodinamica)
∆U= Q – L
Il secondo principio della termodinamica postula l’irreversibilità dei
fenomeni e può essere così enunciato:
•Non è possibile una trasformazione il cui unico risultato sia la trasformazione di
calore assorbito da una sorgente omogenea in lavoro; ovvero:
•Non è possibile una trasformazione il cui unico risultato sia il trasferimento di
calore da una sorgente fredda a una sorgente più calda; ovvero:
•Non è possibile realizzare macchine termiche con rendimento 100%
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Cos’è una fonte di energia?
Cos’è una fonte alternativa?
Cos’è una fonte rinnovabile?
Cos’è l’energia
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FONTI DI ENERGIA - definizioni
Cos’è l’energia
Definizione Fonte di energia (Devoto-Oli)
Qualsiasi sostanza o fenomeno capace di dar luogo a una liberazione
di energia: carbone, petrolio, elettricità, gas naturali, reazioni nucleari,
radiazioni solari, acqua, vento, calore terrestre.
Definizione Energie alternative (Devoto-Oli)
E. alternative: le cui fonti riducono al minimo il rischio di inquinamento
Fonti di energia “tradizionali”
Emissioni di CO2
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11 marzo 2011
FONTI DI ENERGIA RINNOVABILE- definizioni
Cos’è l’energia
fonti di energia che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano o non
sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani".
Non esiste una definizione univoca dell'insieme delle fonti rinnovabili.
Normativa di riferimento italiana
«...il sole, il vento, le risorse idriche, le risorse geotermiche, le maree, il moto ondoso e la trasformazione in energia elettrica dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici.»
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ENERGIA RINNOVABILE
Cos’è l’energia
Energia idroelettrica (mareomotrice, moto ondoso, talassotermica)
Energia geotermica
Energia solare (termica, fotovoltaica)
Energia eolica
Energia da biomasse (biogas, biodiesel, ecc.)
Termovalorizzazione (in Europa solo parte organica)
Non viene considerata rinnovabile, sebbene "non fossile", l'energia nucleare, in quanto il suo utilizzo dipende comunque da riserve limitatedi materiali che non si rigenerano alla stessa velocità con cui vengono consumate e ancora, al contrario delle altre citate, pongono seri problemi di sicurezza e di smaltimento dei prodotti di scarto.
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Primo passo: valutare i consumi
Come si fa a calcolare l’energia consumata da un’azienda o un ente?
Si valuta l’energia consumata per la produzione di beni o per la
prestazione di servizi, utilizzati in proprio o destinati a terzi.
Tipologie di consumi:
• consumi legati alla produzione,
• trasporto di persone o merci,
• illuminazione e climatizzazione,
• prelievi da proprie fonti (geotermia, gas naturale, ecc)
• prelievi da fonti rinnovabili (energia solare, eolica ed idroelettrica,
biomasse, ecc)
• altro…
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Per calcolare il consumo di energia la cosa più immediata è misurare
la quantità di consumo dei cosiddetti “vettori energetici” :
benzina, elettricità, gasolio, ecc.
vettore energetico = composto in grado di veicolare l'energia da una
forma ad un'altra.
A differenza della fonte energetica, il vettore è un composto che
deve essere prodotto e raccolto a partire da una forma di energia
precedente. (Wikipedia)
Le unità di misura generalmente sono :
tonnellate (t), litri (l), metri cubi (m3) o kWh.
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11 marzo 2011
Per avere parametri omogenei, e quindi confontabili, a partire dai vettori
energetici è necessario passare al consumo di fonti primarie: in tal modo si
tiene conto di tutta la catena di trasformazione/produzione.
Per fare questo si sceglie convenzionalmente di calcolare le tonnellate
equivalenti di petrolio (tep).
TEP=quantità di energia rilasciata dalla combustione di una tonnellata di
petrolio grezzo e vale 42 GJ (valore convenzionale).
Ad esempio…
Elettricità 1 MWh = 0,23-0,25 tep
Legna da ardere 1 t = 0,45 tep
Gas naturale 1000 Nm3 = 0,82 tep
Gasolio 1 t = 1,08 tep
Benzina 1 t = 1,20 tep
Le unità di misura
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Nm3 (normal metro cubo)
Unità di misura del volume usato per i gas, in condizioni "normali", ossia alla
pressione atmosferica e alla temperatura di 0°C.
Si usa anche per la misura del gas liquido.
Sm3 (normal metro cubo)
Metro cubo standard: unità di misura di volume usata per i gas, in
condizioni "standard", ossia alla pressione atmosferica e alla temperatura
di 15°C.
La relazione esistente tra il Nm3 e Sm3 è: 1Nm3 = 1,056 Sm3
Le unità di misura
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Ripasso sulle unità di misura legate all’energia
Le unità di misura
Unità di misura dell’energia: Joule (J) (Sistema internazionale)
1.000 J (103J)=1kJ
1.000.000 J (106J)=1MJ
1.000.000.000 J (109J)=1GJ
Altre unità di misura dell’energia:
1 TEP = 42 GJ (usata per i consumi energetici su larga scala)
1 kWh = 3,6x106 J (usata per l’elettricità)
1 kcal = 4186,8 J (usata per gli scambi termici)
1 Btu = 1055,06 J (british thermal unit, usata soprattutto in UK e USA per
impianti di climatizzazione)
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11 marzo 2011
Ripasso sulle unità di misura legate alla potenza
Le unità di misura
Unità di misura della potenza: Watt (W)=1J/1s (Sistema internazionale)
1.000 W (103W)=1kW
1.000.000 W(106W)=1MW
1.000.000.000 W (109J)=1GW
Altre unità di misura della potenza:
1 CV = 735,5 kW (cavallo vapore)
1 kcal/h= 1,163 kW
1 Btu/h = 0,293 kW
Esercizi
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Consumo di una famiglia - esempio
Le unità di misura
Energia elettrica (BT): 10 kWh/giorno
Gas naturale (risc.-acqua calda): ott.-apr.: 1400 mc
mag.-sett.: 200 mc
Legna: 1 q
Acqua calda da impianto solare termico: 200 kep
Benzina: 7 l/giorno
Quante TEP/anno?
en. Elettrica BT 1 MWh = 0,25 tep
Gas naturale 1000 Nm3 = 0,82 tep
Legna da ardere 1 t = 0,45 tep
Benzine 1 t = 1,20 tep – 1 litro di benzina pesa 0,73 kg
(valori indicativi)
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
Consumo di un’impresa - esempio
Le unità di misura
Energia elettrica (BT): 400 kWh/giorno
Energia elettrica (MT): 400 kWh/giorno
Energia elettrica da impianto fotovoltaico: 200 kwh/giorno
Gas naturale(riscaldamento-acqua calda): 100.000 mc
Benzina: 160 l/giorno
Gasolio: 30.000 l/anno
Quante TEP/anno?
en. Elettrica BT 1 MWh = 0,25 tep
en. Elettrica MT 1 MWh = 0,23 tep
Gas naturale 1000 Nm3 = 0,82 tep
Gasolio 1 t = 1,08 tep – 1 litro di gasolio pesa circa 0,83 kg
Benzine 1 t = 1,20 tep – 1 litro di benzina pesa 0,73 kg
(valori indicativi)
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11 marzo 2011
I consumi in Italia
Per capire su cosa puntare in termini di RISPARMIO DI ENERGIA, è
importante capire come viene spesa l’energia in Italia
Italia, 2002 – dati Enea, elaborazione ing. Benetti
Consumi di energia per fonte, Italia, 2005 –Enea, elaborazione su dati MSE
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11 marzo 2011
I consumi in Italia
Consumi di energia per fonte, Italia, 2005 –Enea, elaborazione su dati MSE
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11 marzo 2011
I consumi in Italia
Consumi di energia per settore, Italia, 2005 – Enea, elaborazione su dati MSE
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11 marzo 2011
I consumi in Italia
Consumi di energia per fonte, trend 1990-2005 Italia, 2005 – Enea, elaborazione su dati MSE
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11 marzo 2011
I consumi in Italia
Trend consumi finali settore residenziale Italia, 2005 – Enea, elaborazione
su dati MSE
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11 marzo 2011
I consumi in Italia
Passeggeri per modalità di trasporto Italia, 2005 – Enea, elaborazione su
dati Ministero Infrastrutture e trasporti
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I consumi in Italia
Traffico passeggeri per modalità di trasporto Italia, – Enea, elaborazione
su dati Ministero Infrastrutture e trasporti
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
I consumi in Italia
Traffico merci per modalità di trasporto Italia – Enea, elaborazione su
dati Ministero Infrastrutture e trasporti
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11 marzo 2011
Domanda Energia - dati ENEA 2005
Nel 2005 la domanda totale di energia elettrica ha raggiunto i 309,8 TWh, con un incremento dell’1,7% rispetto al 2004
La fattura energetica nel 2005 è stata pari a 38,5 miliardi di euro, con un
aumento rispetto al 2004 di circa 9,1 miliardi di €, pari ad un aumento
percentuale di circa il 31%, che rappresenta uno degli incrementi più
elevati degli ultimi due decenni.
L’anno 2005 fa registrare un aumento dei consumi del settore residenziale
del 16% circa rispetto al 2000 attestandosi intorno ad un valore di quasi 31
Mtep
I consumi in Italia
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11 marzo 2011
Fonti rinnovabili - dati ENEA 2005
Fonti rinnovabili
In Italia, nel 2005, le rinnovabili hanno contribuito per poco più del 7%
alla domanda complessiva di energia e per il 16% circa alla domanda
elettrica.
Nel 2004 tra le rinnovabili è ancora prevalente il ruolo di quelle "storiche",
in particolare dell'idroelettrico che fornisce oltre il 75% dell'energia
elettrica da rinnovabili.
Si noti come l’incremento percentualmente più significativo, pur
restando su valori assoluti molto bassi, provenga da fonti non tradizionali
quali l’eolico, il fotovoltaico, i rifiuti e le biomasse che passano, sul totale
delle rinnovabili, da poco più del 14% del 2000 al 30% del 2005.
I consumi in Italia
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11 marzo 2011
L’idroelettrico, che fornisce la quota più rilevante, è caratterizzato da
una forte fluttuazione da attribuire a fattori di idricità;
la geotermia mostra un contributo che nel periodo considerato varia tra
1,2 e 1,4 Mtep;
per quanto riguarda le altre rinnovabili, si evidenzia il buon incremento
della produzione eolica e di quella da biomassa e rifiuti, comunque
attestata su valori ancora molto lontani da quelli tipici dei paesi europei,
mentre la produzione da fotovoltaico non ha subìto incrementi tali da
far crescere in misura evidente l’apporto di tale fonte alla produzione
complessiva.
I consumi in Italia
Fonti rinnovabili - dati ENEA 2005
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I consumi in Italia
Produzione di calore da rinnovabili, – Enea
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I consumi in Italia
Produzione lorda di biodiesel per utilizzo finale, – Enea su dati MAP
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I consumi in Italia
Contributo per fonte alla generazione di energia elettrica, – Enea su
dati TERNA-ENEA
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I consumi in Italia
Elettricità da fonti rinnovabili non tradizionali – Enea su dati TERNA-ENEA
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Protocollo di Kyoto - dati ENEA 2004Protocollo di Kyoto
Nel 2003 in Italia gli usi dell'energia nel loro complesso sono stati responsabili
dell'emissione di circa 457 milioni di tonnellate di anidride carbonica. Di queste,
circa il 35% è emesso dalla produzione e trasformazione dell'energia, il 27,6% dal
settore dei trasporti, il 18% dalle industrie manifatturiere e delle costruzioni e un
altro 18% dagli altri settori. Confrontando i dati attuali con quelli del 1990 si
evidenzia come il settore dei trasporti abbia avuto l'incremento più elevato
(+23,7%), seguito dal settore della produzione e trasformazione energetica con
un incremento di circa 21 punti percentuali; non trascurabile anche l'aumento
del 10% che si è osservato nei settori residenziale e terziario. Il solo settore delle
industrie manifatturiere e delle costruzioni ha evidenziato una contrazione del
livello di emissioni (-3,3%) e se ciò è attribuibile in parte a un miglioramento delle
tecnologie impiegate e a unamigliore efficienza energetica, nondimeno ha
giocato un peso la crisi produttiva di alcuni comparti industriali. La traiettoria
crescente delle emissioni dell'Italia rende imprescindibile il ricorso ai meccanismi
flessibili previsti dal Protocollo di Kyoto.
I consumi in Italia
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Cosa sono i gas serra?
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11 marzo 2011
Nota: i gas serra
Gas serra = gas presenti in atmosfera, di origine sia naturale che antropica, che assorbono ed emettono a specifiche lunghezze d'onda nello spettro della radiazione infrarossa, emessa dalla superficie terrestre, dall'atmosfera e dalle nuvole. Questa loro proprietà causa il fenomeno noto come effetto serra.
vapore acqueo (H2O),
biossido di carbonio (CO2),
ossido di di azoto (N2O),
metano (CH4)
ozono (O3)
clorofluorocarburi (CFC)
esafluoruro di zolfo (SF6),
idrofluorocarburi (HFCs)
perfluorocarburi (PFCs)
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
I consumi in Italia
Emissioni CO2 Italia e Europa – Enea su dati Agenzia Europea Ambiente
Tecnico dei processi innovativi per le PMI Lezione n. 1 – Elena De Toni
11 marzo 2011
I consumi in Italia
Emissioni CO2 – differenze tra anno base e 2004 – Enea su dati Agenzia Europea
Ambiente
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11 marzo 2011
I consumi in Italia
Emissioni gas serra per settore, Italia, – Enea su dati APAT
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11 marzo 2011
Rapporto stato-regioni - dati ENEA 2004-2005
I consumi in Italia
Stato e regioni: rispettivi ruoli in materia energeticalegge 10/91: assegnava alle Regioni il compito di predisporre i Piani Energetici Regionali, per indirizzare il sistema di incentivi di propria competenza alle iniziative volte alla riduzione del consumo di energia e alla valorizzazione delle fonti rinnovabili.
Legge 59/97 (legge Bassanini): prevedeva il conferimento alle Regioni e agli Enti locali, nell’osservanza del principio di sussidiarietà, di tutte le funzioni e i compiti amministrativi relativi allo sviluppo delle rispettive comunità, nel settore dell’energia risultano conservati alla competenza statale unicamente i compiti di “rilievo nazionale”
D. Lgs 112/98 (attuazione della Legge 59/97): precisa le competenze di Regioni e degli Enti locali in materia di energia tra cui anche alcune procedure come l’autorizzazione delle reti elettriche con tensione uguale o inferiore a 150 kV, l’autorizzazione per la costruzione e l’esercizio di impianti di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili e da rifiuti, nonché da fonti convenzionali con potenza inferiore a 300 MW.
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11 marzo 2011
Legge 3/2001: ha posto l’energia tra le materie a potestà legislativa concorrente tra Stato e Regioni;
ciò vuol dire che in questa materia è riservata allo Stato la definizione degli indirizzi e dei principi fondamentali.
Le Regioni hanno emanato le loro leggi in materia energetica, dando luogo a specifici programmi di sostegno nei confronti di azioni pubbliche e private per le fonti rinnovabili e il risparmio energetico, insieme a normative che regolano i sistemi di offerta e di domanda dell'energia. Tuttavia, le stesse Regioni rischiano di muoversi in modo scollegato tra loro, in assenza di una strategia nazionale. Il Sistema soffre infatti per un insufficiente collegamento tra i soggetti istituzionali preposti e, a livello nazionale, si sente l'assenza di un piano che stabilisca indirizzi, regole ed obiettivi, necessario anche per un corretto sviluppo del decentramento.
I consumi in Italia
Rapporto stato-regioni - dati ENEA 2004-2005
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Veneto 2009 – Corriere della Sera 14-04-2009
“Veneto, esplosione solare”
Incremento pannelli fotovoltaico: +570% tra il 2007 e il 2008
+700% fino al 31 marzo 2009
2.731 installazioni
24.500 kW
Tendenza: grossi consumatori insediamenti industriali energivori
(acciaierie, cartiere)
direzionale
Oggi?
Salta la proroga al 2013 per il conto energia?
I consumi in Italia
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Calore, Potenza termica, Calore specifico
I parametri del risparmio energetico
Calore (Q) : energia termica
Unità di misura Caloria = quantità di energia termina necessaria per aumentare di un grado kelvin la temperatura di un grammo d’acqua
Potenza Termica (W): energia termica scambiata nell’unità di tempo
W=Q/t
Unità di misura watt (1Kcal/h=1,16W)
Calore specifico (Ce) di un materiale: quantità di energia termica necessaria per innalzare di un grado kelvin la temperatura di un grammo di materiale
Unità di misura J/kgK
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Capacità, resistenza termica
I parametri del risparmio energetico
Capacità (C): quantità di calore necessaria per innalzare di un grado kelvin la temperatura di un corpo di massa m
C=m*Ce
Unità di misura J/K
Resistenza Termica (R) resistenza al passaggio di calore da un elemento più caldo a uno più freddo. La resistenza termica totale di una parete è data dalla somma delle resistenze incontrate dal flusso di calore lungo il percorso. I materiali offrono una diversa resistenza al passaggio di calore, in funzione dello spessore del materiale e della facilità del materiale a trasmettere calore (trasmittanza). La trasmittanza dipende dalla conducibilità del materiale, che a sua volta dipende da porosità (densità) e contenuto igrometrico.
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Resistenza termica Rt e Trasmittanza termica U
I parametri del risparmio energetico
Riferimento: UNI EN ISO 6946/99Resistenza Termica
R=s/λ
Dove s è lo spessore (m), λ è la conducibilità termica del materiale (W/mK)
Trasmittanza TermicaU = 1 / Rt (W / m2K)
(in molti documenti si può trovare K al posto di U, come da normativa superata)Generalmente per valutare il comportamento di una parete come “barriera termica” si utilizza la TRASMITTANZA GLOBALE INTERNO –ESTERNO (U).U misura la quantità di calore per unità di tempo (potenza) che passa attraverso 1 mq di involucro quando tra le due facce vi sia una differenza di temperatura di 1 K
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Trasmittanza termica U e flusso di calore Q
I parametri del risparmio energetico
Trasmittanza Termica
U = 1 / Rt (W / m2K)
U, quindi, è il coefficiente che permette di calcolare il flusso di calore che attraversa un involucro di superficie A, quando c’è una differenza di temperatura tra l’aria interna (Ti) e l’aria esterna (Te)
Flusso di calore
Q/t= U x A x (Ti-Te) (W)
Calore complessivo
Q=U x A x (Ti-Te) x t (J)
(tempo misurato in secondi)
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11 marzo 2011
Esercizio – parte 1
I parametri del risparmio energetico
Data una parete costituita da tre materiali stratificati, ciascuno di trasmittanza pari a:
A: 40 W/m2K (2 cm di intonaco)
B: 0,42 W/m2K (8 cm di polistirene)
C: 1,50 W/m2K (30 cm di laterizio porizzato)
D: 40 W/m2K (2 cm di intonaco)
Calcolare la trasmittanza totale.
NB: questo valore non tiene conto di due coefficienti “correttivi”, che misurano l’adduzione del calore dall’aria all’elemento e dall’elemento all’aria, detti “coefficienti di adduzione interna ed esterna” (W/mqK)
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Esercizio – parte 2
I parametri del risparmio energetico
La temperatura interna è pari a 20°C
La temperatura esterna è pari a 0°C
La parete ha una superficie complessiva di 15 mq
2_ Calcolare il flusso di calore che attraversa la superficie per unità di tempo.
3_Calcolare l’energia termica dispersa in 24 ore
1 kWh = 3,6x106 J (usata per l’elettricità)1 kcal = 4186,8 J (usata per gli scambi termici)
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11 marzo 2011
Energy manager in una piccola azienda
Simulazione
Funzioni:
• Collabora nell’elaborazione della politica energetica;
• Propone provvedimenti in materia energetica;
• Verifica i vincoli tecnici;
• Verifica i vincoli economici;
• Verifica i vincoli normativi;
• Favorisce il confronto tra le parti in gioco
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• http://www.ecoenergiaonline.com/it/energia.php (definizioni, immagine intestazione)
• www.energymanager.net (energy manager)• Wikipedia• Devoto-Oli• FIRE • Lotti, Dorini, Perotti, Manutenzione, Tecnica e Management, febbraio 2006• http://ec.europa.eu/environment/sme/funding/funding_it.htm• ANIT (Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e Acustico)• BEST (Building Environment Science and Technology) - Politecnico di Milano• www.galileoscientific.com• www.enea.it• www.enel.it• www.apat.gov.it
Grazie per l’attenzione!
Fonti
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A
glossario
AEA – Agenzia Europea dell’Ambiente (vedi EEA)
AEEG – Autorità per l’energia elettrica e il gas
(A)FBC – (Atmospheric) Fluid Bed Combustion. Impianto a letto fluido atmosferico
AGCM – Autorità Garante della Concorrenza e del Mercato
AGENDA 21 – Programma approvato a Rio de Janeiro nel 1992 e sottoscritto daoltre 170 nazioni. È un catalogo delle politiche e delle azioni mirate allo svilupposostenibile
AG21L- Agenda 21 Locale. Programma che definisce gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle comunità locali attraverso la partecipazione dei diversi soggetti di un determinato territorio
AIE – Agenzia Internazionale per l’Energia (vedi IEA)
ALLOWANCES – Quote di emissioni misurate ed espresse in CO2 equivalente che attribuiscono al loro titolare il diritto di emettere determinate quantità di gas ad effetto serra
ALTENER – È il programma non tecnologico di promozione delle fonti energetiche rinnovabili nell'Unione Europea
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B
glossario
BANCA MONDIALE – Istituzione bancaria sovranazionale avente la finalità di finanziarie e promuovere lo sviluppo mondiale, mediante l’erogazione di risorse finanziarie per attenuare le disuguaglianze tra le aree economiche del pianeta (anche World Bank)
BASELINE SCENARIO – Scenario di riferimento di un progetto in base a un meccanismo di sviluppo pulito (CDM) che ragionevolmente rappresenta le emissioni di gas serra che si sarebbero avute in assenza dell’attività progettuale proposta
BAT – Best Available Techniques. Le più efficienti ed avanzate tecniche, industrialmente disponibili ed applicabili in condizioni tecnicamente valide, in grado di garantire un elevato livello di protezione dell'ambiente nel suo complesso
BCE – Banca Centrale Europea. Dal 1° gennaio 1999 essa ha il compito di dare attuazione alla politica monetaria europea definita dal Sistema europeo di banche centrali (SEBC)
BEN – Bilancio Energetico Nazionale. Descrive e quantifica tutti i flussi di energia prodotti e consumati dall'economia italiana in un determinato anno
BER – Bilancio Energetico Regionale. Strumento di conoscenza della struttura della domanda e dell’offerta di energia nella regione
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B – C
glossario
BORSA ELETTRICA - Sistema di vendita di energia all'ingrosso che determina quali sistemi di generazione o impianti sono chiamati ad incontrare la domanda in ogni momento e determina il prezzo dell'energia in quel determinato istante
BOTTOM UP – Si dice di un processo che inizia dal basso e prosegue verso l'alto, ovvero dal livello locale al livello nazionale
CANDU – CANada Deuterium Uranium. Reattore ad acqua pesante sviluppato in Canada
CAFE – Clean Air For Europe. Programma comunitario di analisi tecniche e di sviluppo politico per l’adozione di una strategia tematica sull’inquinamento dell’aria
CAFE - Corporate Average Fuel Economy, insieme di norme emanate nel 1975 dal Congresso degli Stati Uniti che «invitano» al risparmio energetico le industrie dell’auto, pena pesanti tassazioni supplementari
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C
glossario
CARBON TAX – Tassa definita sulla base del contenuto di carbonio del bene tassato e finalizzata a far ricadere sull’inquinatore i danni ambientali causati dal carbonio
CCS – Carbon Capture and Storage. Captazione e confinamento della CO2
CDM – Clean Development Mechanism. “Meccanismo di sviluppo pulito”. È uno dei meccanismi flessibili previsti dal protocollo di Kyoto che promuove progetti di riduzione delle emissioni nei Paesi in via di sviluppo
CDP – Cassa Depositi e Prestiti. Amministrazione dello Stato che svolge attività e servizi di interesse economico generale
CDR – Combustibile Derivato da Rifiuti. Combustibile ottenuto dai rifiuti urbani ottenuto attraverso cicli di lavorazione che ne garantiscano un adeguato potere calorifico, riducendo la presenza di sostanze pericolose, in particolare ai fini della combustione
CER(U) – Certified Emissions Reduction (Unit). Riduzione delle emissioni certificate: credito equivalente ad una tonnellata di CO2 generato da un progetto in base a un meccanismo di sviluppo pulito (CDM) (vedi ERU)
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C
glossario
CERA – Cambridge Energy Research Associates, Inc. Società di advisor per le compagnie internazionali che si occupano di energia, per i governi, per le istituzioni internazionali e i fornitori di tecnologie
CERTIFICATI BIANCHI – (Vedi TEE) Titoli di Efficienza Energetica. Sono certificati emessi dall’AEEG a favore delle imprese di distribuzione di elettricità e gas, negoziabili, di valore pari alla riduzione certificata dei consumi
CERTIFICATI VERDI – Titoli annuali, oggetto di contrattazione nell'ambito della Borsa dell'Energia, che il Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale (GRTN) attribuisce all'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili, in impianti entrati in esercizio dopo il 1° aprile 1999
CESI – Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano
CESI RICERCA SpA - Società a maggioranza pubblica (ENEA) con il compito di sviluppare programmi di ricerca di interesse generale per il sistema elettrico nazionale
CHP – Combined Heat and Power (Vedi Cogenerazione)
CIF – Cost Insurance Freight. Costo, Assicurazione e Nolo. È il valore di mercato di beni o merci (alla frontiera doganale di un Paese), inclusi i costi di assicurazione e il nolo fino alla destinazione convenuta, escluse le spese di imbarco
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C
glossario
CIL – Consumo Interno Lordo. Saldo del bilancio energetico di un territorio pari alla somma dei quantitativi di fonti primarie prodotte, di fonti primarie e secondarie importate e delle variazioni delle scorte di fonti primarie e secondarie presso produttori e importatori, diminuita delle fonti primarie e secondarie
CIP6 – La delibera adottata il 29 aprile 1992 dal Comitato Interministeriale Prezzi in attuazione della Legge n. 9 del 9 gennaio 1991, e successive modificazioni ed integrazioni, che fissa condizioni, prezzi ed incentivi per la cessione dell'elettricitàprodotta da fonti rinnovabili e assimilate
CIPE – Comitato Interministeriale per la Programmazione Economica. Organismo competente, in via generale, su materie di rilevante valenza intersettoriale e su interventi con prospettive di medio-lungo termine, ovvero con significative implicazioni economico-finanziarie
CLUP – Costo del Lavoro per Unità Prodotta. Rappresenta il costo totale (salari, stipendi e benefit) di un'unità del fattore produttivo lavoro per ogni unità di prodotto
CO – Monossido di carbonio
CO2 – Anidride carbonica, detta anche biossido di carbonio
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C
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COGENERAZIONE – La produzione combinata di energia elettrica e calore in uno stesso impianto alle condizioni definite dall'Autorità per l'energia elettrica e il gas, che garantiscono un significativo risparmio di energia rispetto alle produzioni separate
CONFERENZA STATO-REGIONI - Conferenza permanente per i rapporti tra lo Stato, le Regioni e le Province autonome di Trento e Bolzano per la negoziazione politica tra le Amministrazioni centrali e il sistema delle autonomie regionali
Conferenza Unificata - Sede congiunta della Conferenza Stato-Regioni e della Conferenza Stato-Città ed autonomie locali. Favorisce la cooperazione tra l'attivitàdello Stato e il sistema delle autonomie
COP – Conference of Parties. Conferenza delle Parti. Organo delegato a dare attuazione ai principi contenuti nella Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici (United Nations - Framework Conventions on ClimateChange / UN-FCCC)
COV – Composti Organici Volatili
COVNM – Composti Organici Volatili diversi dal Metano
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C
glossario
CSD - The United Nations Commission on Sustainable Development - Commissione delle Nazioni Unite per lo Sviluppo Sostenibile, cui è stato affidato il compito di controllare e dar conto dell’attuazione degli obiettivi del Summit della Terra a livello locale, nazionale e internazionale. La Commissione è uno strumento funzionale del Consiglio Economico e Sociale delle Nazioni Unite (ECOSOC)
CSLF – Carbon Sequestration Leadership Forum. Accordo intergovernativo sottoscritto da 13 Paesi, più la Commissione Europea, per promuovere la diffusione e lo sviluppo delle tecnologie per la captazione, il trasporto e il confinamento a lungo termine dell’anidride carbonica
CTI - Comitato Termotecnico Italiano. Ente federato all'UNI, svolge, in ambito Nazionale ed Internazionale, attività normativa e di unificazione nei vari settori della termotecnica e della produzione e utilizzazione di energia termica in generale, incluse le relative implicazioni ambientali
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glossario
DECOMMISSIONING – Insieme delle operazioni pianificate, tecniche e amministrative daeffettuare su di un impianto nucleare al termine del suo esercizio al fine della sicurezza eprotezione della popolazione e dell’ambiente, in funzione della destinazione finale dell’impiantoe del sitoDER - Distributed Energy Resource (vedi GD)DIRETTIVA – Strumento della legislazione comunitaria che vincola lo Stato membro cui èrivolta per quanto riguarda il risultato da raggiungere, salva restando la competenza degliorgani nazionali in merito alla forma e ai mezzi
D
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glossario
DOCUP – Documento unico di programmazione. Documento che riunisce gli elementi contenuti in un quadro comunitario di sostegno e in un programma operativoDOE – Department of Energy. Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti. Presiede alle scelte di indirizzo energetico della nazioneDOWNSTREAM – Le attività per la conversione a prodotti energetici intermedi o finali(prodotti di raffinazione, combustibili nucleari, energia elettrica, vapore ecc.)DPCM – Decreto del Presidente del Consiglio dei MinistriDSM – Demand Side Management. Programmi di gestione e controllo della domanda di energia adottati dalle imprese energetiche per influenzare i consumi di energia degli utenti finali e per aumentare il livello di efficienza energetica del sistemaECA - Enhanced Capital Allowances, Iniziativa adottata nel Regno Unito diretta ad incoraggiare le aziende ad investire in misure ad efficienza energetica riconosciute tramite riduzioni fiscali per gli investimentiECCP II – European Programme on Climate Change. Secondo programma europeo sulcambiamento climatico per la riduzione delle emissioniEEA – European Environment Agency. Agenzia Europea dell’Ambiente (AEA). Organismodell'Unione Europea, aperto anche ai Paesi non appartenenti all'UE con il compito di fornire informazioni ambientali tempestive e affidabili per la formulazione e l’implementazione di politiche ambientali europee e nazionali
D-E
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